混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理沈蒲生版課后習(xí)題答案

1、3-1某四層四跨現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層內(nèi)柱軸向壓力設(shè)計值N=140×104N,樓層高H5.4m,計算長度L0=1.25H,混泥土強度等級為C20，HRB400級鋼筋。試求柱截面尺寸及縱筋面積。解查表得：=1.0 , =9.6N/ , =360N/ =1.255.46.75m按構(gòu)造要求取構(gòu)件長細比： 即b=0=6.75103/15=450mm設(shè)該柱截面為方形，則bh=450mm450mm查表3-1得：=0.895=(N-0.9A）/0.9=mm<0.1943按照構(gòu)造配筋取（）=選配鋼筋，查附表11-1得，420（1256）箍筋按構(gòu)造要求選取，取s=250mm，d=6mm3-2 由于

2、建筑上使用要求，某現(xiàn)澆柱截面尺寸為250mm×250mm，柱高4.0m，計算高度L0=0.7H=2.8m,配筋為416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400級鋼筋，承受軸向力設(shè)計值N=950KN。試問柱截面是否安全？解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/ 計算長度=0.7H2.8m 查表3-1得：=0.962考慮軸心受壓R0.9（）= 該柱截面在承受軸心受壓時是不安全的。3-3 已知一橋下螺旋箍筋柱，直徑為d=500mm，柱高5.0m,計算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400鋼筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R2

3、35，直徑為12mm，螺距為s=50mm。試確定此柱的承載力。解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/ =210N/柱的承載力 N= <1.5×0.9（）41、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 250mm×500mm，混泥土強度等級C25， HRB335級鋼筋，彎矩設(shè)計值M=125KN·m，試計算受拉鋼筋截面面積，并繪制配筋圖。解（1）先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm =has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.1943查附

4、表41得=0.2177<=0.550（2）所需縱筋面積：=0.2177250465=1004bh=0.2%250500=250選用418，=1017，一排可以布置的下，因此不要必修改（3）繪配筋圖：42、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm，彎矩設(shè)計值M=120KN·m，混泥土強度等級C25，試計算下列三種情況縱三向受力鋼筋截面面積As：（1）當選用HPB235級鋼筋時，（2）改用HRB335鋼筋時；（3）M=180KN·m時。最后，對三種結(jié)果進行比較分析。解先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=4

5、65mm（1）當選用HPB235鋼筋時：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614=0.2330查附表41得=0.2692<=0.614所需縱筋面積：=0.2330200465=1419bh=0.2%200500=200（2）當選用HRB335鋼筋時：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.2330查附表41得=0.2692<=0.550所需縱筋面積：=0.2330200465=993bh=0.2%200500=200（3）當選用HPB235鋼筋M=180 k

6、N·m時：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614=0.350查附表41得=0.4523<=0.614所需縱筋面積：=0.4523200465=2384bh=0.2%200500=200（4）當選用HRB335鋼筋M=180 kN·m時：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.350查附表41得=0.4523<=0.550所需縱筋面積：=0.4523200465=1669bh=0.2%200500=200（5）分析：當選用高級別鋼筋時，增

7、大，可減少；當彎矩增大時，也增大。43、某大樓中間走廊單跨簡支板（圖450），計算跨度l2.18m，承受均布荷載設(shè)計值g+q=6KN/m(包括自重)，混泥土強度等級為C20， HPB235級鋼筋，試確定現(xiàn)澆板的厚度h及所需受拉鋼筋截面面積As，選配鋼筋，并畫鋼筋配置圖。計算時，取b = 1.0m，as= 25mm。解（1）設(shè)板厚為60mm，as=25mm則 =has=6025=35mm最大彎矩 M=（g+q）=×6×=3.56 kN·m查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6 N/ , =210N/ , =0.614受壓區(qū)高度：=1=13mm(2)

8、求受拉鋼筋面積=594bh=0.236%100060=141.6=0.371<=0.614選用880mm, =629（3）繪配筋圖：45、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×500mm，混泥土強度等級為C25， HRB335級鋼筋（218），As509mm2，試計算梁截面上承受彎矩設(shè)計值M=80KN·m時是否安全？解（1）先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550受壓區(qū)高度：=64.16 mm <=255.

9、75 mm（2）所能承載的彎矩值=b()=11.920064.14(465)=66.11 kN·m< M=80 kN·m所以該配筋不安全。49、一簡支鋼筋混泥土矩形梁（圖451），b×h= 250mm×500mm，承受均布荷載標準值qk=20KN/m,恒載設(shè)計值gk=2.25KN/m, HRB335級鋼筋，混泥土強度等級為C25，梁內(nèi)配有416鋼筋。（荷載分項系數(shù)：均布活荷載Q=1.4，恒荷載G=1.2，計算跨度L04960mm+240mm=5200mm）。試驗算梁正截面是否安全？解（1）先計算梁跨中在荷載下 產(chǎn)生的彎矩：荷載：g+q=1.22.2

10、51.420=30.7 kN/m=（g+q）=30.7=103.766 kN·m（2）驗算416的配筋所能承載的彎矩：先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550 ，=804=0.174<=0.550=(10.5)=0.159=0.1592001.011.9=62.95kN·m<所以該配筋不安全。412、已知一矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm，彎矩設(shè)計值M=216KN·m，混泥土強度等級為

11、C30，在受壓區(qū)配有320的受壓鋼筋。時計算受拉鋼筋截面面積As(HRB335級鋼筋)解（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm =has=50060=440mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =14.3 N/ , =300N/ , =300N/, =0.550受壓區(qū)高度：= =440=97.0mm 又120mm=2<<=255.75mm (2) 求受拉鋼筋面積 =1867 取620 ，=1884（3） 繪配筋圖：413、已知一矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm，彎矩設(shè)計值M=216KN.m，混泥土強度等級為C20，已配

12、HRB335受拉鋼筋620，試復(fù)核該梁是否安全。若不 安全，則從新設(shè)計，單不改變截面尺寸和混泥土強度等級（as= 70mm）。解（1）復(fù)核計算as=70mm=has=50070=430mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6 N/ , =300N/ , =0.550，=0.685>=0.550取=0.550=(10.5)=0.3987=0.39872001.09.6=141.56kN·m<M=216 kN·m不安全（2）重新設(shè)計采用雙筋配筋，查表46得=0.3988，=300N/ ，=70mm=1997取422+218 ，=1520+509=

13、2029=3543取625+220 ，=2945+628=3573繪配筋圖：414、已知一雙筋矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×450mm，混泥土強度等級為C30， HRB335鋼筋，配置212受壓鋼筋，325+222受拉鋼筋。試求該截面所能承受的最的彎矩設(shè)計值M。解（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm=has=45060=390mm， =226， =2233查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =14.3 N/ , =300N/ , =300N/, =0.550受壓區(qū)高度：=210.5mm又120mm=2<<=214.5mm(2

14、) 最大彎矩設(shè)計值： =（）+b() =300226(39060)+14.3200210.5(390) =194 kN·m417、某T形截面梁翼緣計算寬度=500mm，b=250mm，h=600mm，=100mm，混凝土強度等級C30，HRB335鋼筋，承受彎矩設(shè)計值M=256kN·m。試求受拉鋼筋截面面積，并繪配筋圖。解一按房建方向設(shè)計（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm=has=60060=540mm， 查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =14.3 N/ , =300N/ ， =0.550（2） 判別T形類型： （）=1.014.350010

15、0（540） =350 kN·m>=256 kN·m屬第一類T形（3） 求受拉鋼筋面積： =0.1207=1=0.1310<=0.550=0.1310500540=1686bh=0.215%250600=323 選取 216+420的配筋，=402+1256=1658（4） 繪配筋圖：二按路橋方向設(shè)計（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=30+0.07h=30+0.07600=72mm=has=60072=528mm， 取1.0（大橋、中橋）查附表101、102、表410得：=13.8N/ , =280N/ ， =0.560（2） 判別T形類型： （）=1.

16、013.8500100（528） =329.8 kN·m>=256 kN·m屬第一類T形（3） 求受拉鋼筋面積： =0.130查附表41得=0.1398<=0.560=0.1398500528=1819bh=0.189%250600=284 選取 220+518的配筋，=628+1272=1900（4） 繪配筋圖：418、。某T形截面梁，翼緣計算寬度=1200mm，b=200mm，h=600mm，=80mm，混凝土強度等級C25，配有420受拉鋼筋，承受彎矩設(shè)計值M=131kN·m。試復(fù)核梁截面是否安全。解（1） 先假定受力鋼筋按一排布置，as=35m

17、m =has=60035=565mm =1256查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550（2） 判別T形類型： =3001256=376800N =1.011.9120080=1142400N < 屬第一類T形（3） 驗算截面承載力：=0.047<=0.550=(1)=1.011.91200(1) =209 kN·m<M=131 kN·m(4) 結(jié)論：安全419、某T形截面梁，翼緣計算寬度=400mm，b=200mm，h=600mm，=100mm，as=60mm，混凝土強度等級C25 620，HR

18、B335鋼筋，試計算該梁能承受的最大彎矩M。解一按房建方向計算（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm=has=60060=540mm， =1884查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9N/ , =300N/ ， =0.550（2） 判別T形類型： =3001884=565200N =1.011.9400100=476000N > 屬第二類T形（3） 截面承載力計算： = =137mm=0.254<=0.550 =(b) ()+b() =1.011.9100（400200）（540）+1.011.9200137(540) =270 kN·m二

19、 按路橋方向計算（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置 as=60mm =1884=has=60072=528mm， 取1.0（大橋、中橋）查附表101、102、表410得：=11.5N/ , =280N/ ， =0.560（2） 判別T形類型： =2801884=527520N =1.011.5400100=460000N > 屬第二類T形（3） 截面承載力計算： = =129.36mm=0.2395<=0.560 =(b) ()+b(1) =11.5100（400200）（540）+11.52000.2395(1) =253.5kN·m51 已知某承受均布荷載的矩形截面

20、梁截面尺寸b×h250mm×600mm（取as35mm），采用C25混凝土，箍筋為HPB235鋼筋。若已知剪力設(shè)計值V150kN，試采用8雙肢箍的箍筋間距s？解（1）已知條件：as=35mm =has=60035=565mm =101查附表12、23得：=1.0 , =11.9 N/ , =1.27 N/，=210N/ （2）復(fù)合截面尺寸： =565mm =2.26<4 屬一般梁。 =0.251.011.9250565=420.2 kN>150 kN 截面滿足要求。（3）驗算是否可構(gòu)造配箍： =0.71.27250565=125.6 kN<150 kN應(yīng)按

21、計算配箍（4）計算箍筋間距： V+ s=613.2mm查表52 ，取s=200 mm（5）驗算最小配箍率：=0.202>=0.145滿足要求。（6）繪配筋圖：52 圖551所示的鋼筋混凝土簡支粱，集中荷載設(shè)計值F120kN，均布荷載設(shè)計值（包括梁自重）q=10kN/m。選用C30混凝土，箍筋為HPB235鋼筋。試選擇該梁的箍筋（注：途中跨度為凈跨度，ln=4000mm）。解（1）已知條件：as=40mm =has=60040=560mm 查附表12、23得：=1.0 , =14.3N/ , =1.43N/，=210N/ （2）確定計算截面及剪力設(shè)計值： 對于簡支梁，支座處剪力最大，選該截

22、面為設(shè)計截面。 剪力設(shè)計值： V=+F=104+120=140 kN=85.7>75 故應(yīng)考慮剪跨比的影響 a=1500mm =2.68<3.0（3）復(fù)合截面尺寸： =560mm =2.24<4 屬一般梁。 =0.251.014.3250560=500.5kN>140 kN 截面滿足要求。（4）驗算是否可構(gòu)造配箍： b=1.43250560=95.2 kN <140 kN 應(yīng)按計算配箍（5）計算箍筋數(shù)量：選用雙肢箍8，查表得=101s=265mm 取s=200mm,符合要求。（6）驗算最小配箍率：=0.202>=0.163滿足要求。（7）繪配筋圖：53 某T

23、形截面簡支粱尺寸如下： b×h200mm×500mm（取as =35mm， =400mm，=100mm）; 采用C25混凝土，箍筋為HPB235鋼筋；由集中荷載產(chǎn)生的支座邊建立設(shè)計值V120kN（包括自重），剪跨比=3。試選擇該梁箍緊。解（1）已知條件：as=35mm =has=50035=465mm 查附表12、23得：=1.0 , =11.9N/ , =1.27N/，=210N/ （2）復(fù)合截面尺寸： =465100=365mm =1.825<4 屬一般梁。 =0.251.011.9200465=276.68kN>120 kN 截面滿足要求。（3）驗算是否可

24、構(gòu)造配箍： b=1.27200465=51.67 kN <120 kN 應(yīng)按計算配箍（4）計算箍筋數(shù)量：選用雙肢箍8，查表得=101s=144mm 取s=130mm,符合要求。（5）驗算最小配箍率：=0.388>=0.145滿足要求。（6）繪配筋圖：54 圖552所示的鋼筋混凝土矩形截面簡支粱，截面尺寸b×h250mm×600mm，荷載設(shè)計值F170kN（未包括梁自重），采用C25混凝土，縱向受力筋為HRB335鋼筋，箍筋為HPB235鋼筋。試設(shè)計該梁：（1）確定縱向受力鋼筋根數(shù)和直徑；（2）配置腹筋（要求選擇箍緊和彎起鋼筋，假定彎起鋼筋終點距支座截面邊緣為50

25、mm）。解<一>已知條件：as=35mm ， 計算跨徑=6.0 m=has=60035=565mm 查附表12、23及表42、44得：=1.0 , =11.9N/ , =1.27N/，=210N/ ，=1.0 , =300N/ ，=0.550<二>求設(shè)計彎矩及剪力： 由力學(xué)知識得： 設(shè)計剪力為支座處V=170 kN 設(shè)計彎矩為集中力作用處M=1701.5=255 kN·m三正截面設(shè)計： =0.269查附表41得=0.3203<=0.550所需縱筋面積：=0.3203250565=1795取225+222，=982+760=1742， 其中222彎起。四斜

26、截面設(shè)計：V=170 kN ， =760（1）復(fù)合截面尺寸： =565mm =2.24<4 屬一般梁。 =0.251.011.9250565=420.2kN>170 kN 截面滿足要求。（2）驗算是否可構(gòu)造配箍：=2.65<3.0b=1.27250565=86.01 kN <170 kN 應(yīng)按計算配箍（3）計算箍筋數(shù)量：選用雙肢箍8，查表得=101V=+ =86.01+0.8bsin45°=> s=232mm取s=220mm（4）驗算最小配箍率：=0.202>=0.145滿足要求。（5）繪配筋圖：6-1 已知一鋼筋混泥土矩形截面純扭構(gòu)件，截面尺寸b

27、×h=150mm×300mm，作用于構(gòu)件上的扭矩設(shè)計值，采用C30混泥土，采用HPB235級鋼筋。試計算其配筋量。解查表得：=1.43N/ , =210N/ =210N/取=35mm C=25mm取 由公式得：取單肢即50.3即 取s150mm由縱箍比可知：查附表11取410 即結(jié)構(gòu)在剪扭作用下，結(jié)構(gòu)受剪及受扭箍筋最小配筋率為：故滿足最小配筋率。配筋圖如下：6-2 已知一均布荷載作用下鋼筋混泥土矩截面彎、剪、扭構(gòu)件，截面尺寸為b×h=200mm×400mm。構(gòu)件所承受的彎矩設(shè)計值M=50KN.m，剪力設(shè)計值V=52KN,扭矩設(shè)計值T=4KN.m。全部采用HPB235級鋼筋，采用C20混泥土。試計算其配筋。解（1）